管线钢硫化氢应力腐蚀的影响因素

为了解决国产高强钢的H2S应力腐蚀开裂(sulfide stress corrosion cracking，SSCC)敏感性问题，采用恒载荷拉伸法(constant load tensile)和慢应变速率法(slow strain rate test，SSRT)测试了在含H2S的介质中不同焊接匹配及不同冷变形度条件下管线钢母材及其焊接接头的SSCC性能。结果表明，不同的焊接匹配导致管线钢具有不同的耐腐蚀性能；冷变形促进了材料局部微观缺陷内能的增加，这些缺陷所在的位置往往是氢易被捕捉的地方；随着冷变形度的增加．材料的抗腐蚀能力降低，可见，焊接匹配和冷变形度是影响国产管线钢SSCC的重要因素。     

硫化氢环境下两种不锈钢的应力腐蚀开裂行为

用U形弯试样浸泡和慢应变速率拉伸实验研究了3Cr17Ni7Mo2SiN和00Cr22Ni5Mo3N(2205)不锈钢在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.2205不锈钢的SCC萌生孕育期较长,在pH较低的饱和H2S溶液中具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性随溶液pH值的升高或H2S含量的降低而迅速降低.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC孕育期均低于2205不锈钢,在pH≤4.5、H2S的质量浓度≥103mg·L-1的H2S介质中均具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性受pH值和H2S含量变化影响较小.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC以沿晶裂纹萌生,扩展后转变为穿晶应力腐蚀开裂;2205不锈钢近表面处首先发生奥氏体-铁素体相间氢致开裂,并促进SCC萌生,其SCC为穿晶应力腐蚀开裂.     

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在Cl~--H_2S-NH_3-CN~--H_2O介质中应力腐蚀的探讨

本文通过恒变形U形腐蚀实验法,研究了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢在Cl—H_2S—NH_3—CN~-—H_2O介质中应力腐蚀(SCC)及其影响因素,实验结果表明,材料在中性,特别是酸性介质中,易发生SCC,在碱性介质中,未发现SCC,在酸性介质中,Cl~-和H_2S,CN~-起加速SCC作用.     

渗铝钢的抗高温硫化氢腐蚀行为

研究了渗铝和未渗铝Ｑ２３５钢以及１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢受高温硫化氢腐蚀的速率和腐蚀机理。结果表明，渗铝钢有优良的抗高温硫化氢腐蚀的能力。     

AP1轨钢的应力腐蚀试验研究

本文首先阐述了研究轨钢应力腐蚀的意义。在国内首次开展了对轨钢应力腐蚀门槛应力强度因子K_(ISCC)的测定研究,并取得了AP1轨钢在蒸馏水和3.5％盐水下的K_(ISCC)值。从而为轨道的设计和维修提供了依据。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢在硫化氢水溶液中的台阶状应力腐蚀破裂

用恒变形Ｕ形试件应力腐蚀试验、电化学极化和ＡＥＳ分析法研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢在室温Ｈ２Ｓ水溶液和９０℃的Ｈ２Ｓｅ＋０．６ｍｏｌ／ＬＮａＣｌ水溶液中的应力腐蚀破裂，两种条件下都发现了台阶状的应力腐蚀裂纹。９０℃时的破裂由〔Ｃｌ〕导致的阳极溶解机理控制，沿夹杂物／基体界面及轧制方向晶界的择优溶解导致台阶状裂纹。在室温无ＮａＣｌ的Ｈ２Ｓ溶液中，破裂机理为氢致开裂，塑性变形造成的局部硬度增高可能是破裂的诱因。     

H_2S对1Cr18Ni9Ti在NaCl溶液中应力腐蚀的影响

研究H_2S对1Cr18Ni9Ti在NaCl溶液中应力腐蚀的影响。通过闭塞电池法和化学分析法,用不同浓度H_2S对多种浓度NaCl溶液进行条件试验,研究表明:溶液在中性和弱碱性的范围内,由于金属表面上生成一层较稳定的FeS膜,该膜对氯化物的应力腐蚀有一定延缓作用,随着介质不断酸化,FeS膜开始溶解,当FeS膜完全溶解后,硫化物对氯化物的应力腐蚀起促进作用。     

影响管线钢在近中性pH值环境中应力腐蚀开裂的力学因素

以X-65管线钢近中性pH值溶液（实际土壤溶液）为研究对象,通过慢应变速率拉伸（SSRT）和应力波动的实验研究,评价X-65管线钢在近中性pH值环境中力学因素对SCC（应力腐蚀开裂）的作用和影响。实验表明,应变速率及应力波动R值（最小和最大应力的比值）对SCC的发生有重要的作用。     

H_2S应力腐蚀的影响因素及预防措施

介绍了硫化氢(H2S)应力腐蚀产生的条件、特点、腐蚀形态及基本类型等.从材料,环境及应力水平三个方面分析了H2S应力腐蚀的影响因素.提出了预防H2S应力腐蚀的措施,包括合理选材、焊后热处理降低焊缝及热影响区硬度,控制介质中适宜的H2S含量,加注缓蚀剂,对设备内壁进行涂层处理,采用电化学保护等.     

X65管线钢抗H_2S腐蚀的试验研究

研究了不同显微组织管线钢抗H2S腐蚀的行为·结果表明,酒钢生产的X65管线钢,当显微组织是以针状铁素体为主的混合型组织时,管线钢具有优良的抗H2S腐蚀性能·经硫化氢腐蚀试验后,除出现程度不等的氢鼓泡外,试样断面上基本没有产生裂纹·氢鼓泡是由于钢中夹杂物处吸收由腐蚀而产生的氢所引起的·当钢表面上因腐蚀而释放出原子态氢后,由于硫化氢的催化作用,促进原子氢向钢中扩散,并在夹杂物与基体的界面上聚集形成分子氢·随着过程的进行,产生很高的压力,从而形成鼓泡·     

2．25Cr1Mo钢在硫化氢溶液中的应力腐蚀开裂研究

本文用楔形张开加载（WOL）预裂纹试样进行了2．25Cr1Mo材料在硫化氢水溶液中的抗应力腐蚀试验,研究了2．25Cr1Mo钢在不同浓度硫化氢溶液中的抗应力腐蚀性能。试验测定了2．25Cr1Mo钢在500ppm,1000ppm H2S溶液下的应力腐蚀临界应力强度因子Ksoc和应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt。结果表明,随着H2S浓度的升高,2．25Cr1Mo钢的应力腐蚀临界应力强度因子Ksoc下降,应力腐蚀裂纹扩展速率da／dt增大,抗应力腐蚀的寿命缩短。     

丙烷储罐湿硫化氢腐蚀监测技术

钯合金膜氢传感器、恒电势仪、电脑等构成腐蚀监测系统.钯合金膜氢传感器的信号稳定、可靠,由氢传感器检测氢渗透的稳态电流密度,通过16MnR钢的腐蚀速率随稳态氢渗透电流密度变化的方程,计算设备内部湿硫化氢腐蚀速率.现场试验证明该监测系统可用于监测丙烷储罐的硫化氢腐蚀速率和评估设备的安全运行状态.     

湿H_2S环境中抽油杆用合金结构钢电化学腐蚀

在油气田腐蚀的诸多影响因素中,H2S是最常见和最有害的腐蚀介质.为了向油田选材和防腐实践提供理论依据,本文采用失重法和扫描电镜分析研究了抽油杆常用合金结构钢20CrMo,20Ni2Mo和35CrMo在不同浓度及温度下的H2S腐蚀行为.研究结果表明:(1)总体而言,随着H2S浓度的增加,材料的腐蚀速率均有所增加.但在100℃时20Ni2Mo对H2S浓度的变化不敏感,且在3种材料中平均抗腐蚀性能较好;在25℃时35CrMo材料在不同H2S浓度环境中具有较好的平均耐腐蚀性.(2)随着温度的升高,在3种材料的腐蚀速率有不同程度的提高.(3)在3种材料中,20CrMo的耐蚀性最差.     

FV520B钢在H_2S/CO_2环境下的应力腐蚀

采用慢应变速率应力腐蚀拉伸试验方法,开展了FV520B钢在模拟管道压缩机叶轮腐蚀介质环境中的高温、高压应力腐蚀开裂(SCC)研究,探讨了H2S浓度、CO2浓度、温度、压力等环境参数对FV520B钢应力腐蚀开裂的影响规律和作用机制.试验结果表明,H2S起主要腐蚀作用,应力腐蚀敏感指数随H2S浓度的增加而增大,而压力在一定范围内对应力腐蚀敏感指数影响不大.通过试样断口微观形貌观察分析,研究其应力腐蚀行为和机理,并计算不同环境参数下的应力腐蚀敏感指数,运用回归分析方法建立了FV520B钢在H2S/CO2环境中应力腐蚀敏感指数与介质浓度、温度、压力等环境参数之间的数学模型,表明H2S浓度、温度对应力腐蚀敏感指数的影响较为显著,同时,4种参数对应力腐蚀敏感指数产生交互作用.     

X65MS钢在饱和H2S/CO2环境下的腐蚀产物研究

利用高温高压反应釜模拟酸性油气输送环境,研究X65MS管线钢在饱和H₂S/CO₂环境下的腐蚀行为.采用加速腐蚀实验法评测不同浸泡周期下的平均腐蚀速率.借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子探针(EPMA)等测试技术,分析了不同实验周期下氧化产物膜层的物相组成、表面形貌和截面形貌.结果表明,根据平均腐蚀速率随时间变化曲线的走势与氧化膜层的结构特征,腐蚀过程分为三个阶段.腐蚀过程以H₂S腐蚀为主,氧化产物主要为硫铁化合物(Fe_○xS_○y).随着浸泡时间的增加,铁元素比例减小,富S相比例增大,腐蚀产物膜层厚度增加,结构由疏松逐渐变为均匀、致密,腐蚀产物顺序为马基诺矿(Mackinawite)→过渡相陨硫铁(Troilite)→磁黄铁矿(Pyrrhotite),稳定的磁黄铁矿对X65MS管线钢基体的耐蚀性起到保护作用.     

新型中和缓蚀剂对常减压塔顶H2S-HCl-H2O腐蚀作用的影响

研究了新型中和缓蚀剂SF-121B和BZH-1在常减压蒸馏塔顶H2S-HCl-H2O腐蚀系统中的缓蚀效果,结果表明随着H2S浓度增加,腐蚀速率增加;温度升高,溶液pH值下降,腐蚀增加.中和缓蚀剂SF-121B和BZH-1的缓蚀效果优于目前工业常用的7019.SF-121B与氨水复配在保持较好缓蚀效果的同时,可减少操作成本.     

混凝土梁的应力腐蚀断裂实验研究

本文研究了带裂纹混凝土梁的应力腐蚀断裂问题。首先确定了混凝土材料在五种腐蚀介质作用下的腐蚀度;然后,在1％盐酸溶液和荷载应力共同作用下,进行了四点弯曲混凝土梁的应力腐蚀断裂实验研究,给出了应力强度因子K_1与腐蚀断裂时间t的关系式,并进行了若干讨论。     

H2S腐蚀下钻杆材料疲劳性能研究

钻井工程中的钻杆除了长期承受轴向压力产生的疲劳损伤外,还承受着油气的腐蚀环境影响,油气开采往往大量伴生着H_2S的产生。采用旋转弯曲疲劳试验机对钻井中常用的S135材料进行疲劳试验,同时参照NACE TM0177—2005标准进行H_2S腐蚀实验,腐蚀时间分别为48 h和96 h,并对腐蚀后的试件进行疲劳试验,并分别得出了S-N曲线。用扫描电镜对疲劳破坏后的断口进行观察,得出了不同腐蚀时间下的疲劳断裂机理。腐蚀介质对试件表面粗糙度的影响占据了疲劳寿命影响的最主要的因素,且随着应力的降低表面粗糙度对疲劳寿命的分散性影响逐渐增大。     

EIS法研究16Mn钢在含H2S薄层液膜下的缓蚀行为

用交流阻抗(EIS)技术研究了硫脲和溴化十六烷基吡啶在复配前后对含H2S薄层液膜下16Mn钢的缓蚀行为．结果表明，硫脲和溴化十六烷基吡啶分别都表现出一定的缓蚀效果，复配后具有缓蚀协同效应，存在一个最佳缓蚀浓度极值和一个最佳缓蚀浓度比．对交流阻抗行为进行了解释和讨论。